PR(Photo Resist)이 높아지면 발생할 수 있는 문제점

안녕하세요

오늘은 Photo Resist가 높아지면 발생할 수 있는 문제에 대해 말씀드리도록 하겠습니다.

 

공정상에서 PR이 높아진다는 건 어떤 의미일까요?

실제 공정 상에서 PR이 높아져야 하는 이유는 여러가지가 있습니다.

Si 깊은 곳 까지 Implant Doping이 필요할 때도 있고,

High Aspect Ratio Pattern을 형성해야 할 때도 있습니다.

이러한 상황에서 발생할 수 있는 문제는 어떤게 있을까요?

 

첫번쨰로 가장 간단하게 생각 할 수 있는 것은 PR이 넘어 질 수 있습니다.

언어적으로 넘어진다란 표현이 아니라 실제로 넘어질 수 있습니다 ㅎㅎ

PR의 무너짐

특히 이러한 패턴의 무너짐은 Positive PR보다 Negative PR에서 더 발생하기 쉽습니다.

왜냐하면, Positive PR보다 Negative PR의 Bottom CD가 Top CD보다 더 작아 Pattern의 Profile이 불안정하기 떄문입니다.

 

Positive PR 과 Negative PR의 Profile 차이

두번째로 발생 할 수 있는 문제점은 Undevelope입니다.

PR의 특성상, 빛을 받은 부분이 약화되거나 강화되는 메커니즘을 가지고 있습니다.

PR의 두께가 두꺼워진다란 것은 그만큼 반응 시켜야하는 PR의 양이 많다라는 것이고

적절한 노광이 이뤄지지 않으면 PR의 하부까지 Develope이 제대로 되지 않습니다.

 

이를 해결 하기 위해서도 Positive PR보다 Negative PR이 더 유리합니다.

Negative PR의 경우 하부까지 빛을 받지 않아도 Develope이 잘 되기 때문입니다.

 

두번째 해결 방법은 노광시간을 길게하는 방법이 있습니다.

노광시간을 길게 하여 PR의 하부까지 빛이 잘 닿을 수 있게 하는 방법인데..

실제로는 Pattern의 Width나 Space에 문제가 생길 가능성이 높기 때문에 그렇게 좋은 방법은 아니란 생각이 듭니다.

 

실제로 이러한 undevelope 문제는 여러가지 문제를 일으킬 수도 있습니다.

우리는 패턴을 최소화하기 위해 광원을

KrF->ArF->EUV 으로 점점 단파장을 사용하고 있습니다.

하지만 이러한 단파장 광원은 흡수가 너무 잘되는 단점이 있습니다.

즉, 광원이 조금씩 단파장으로 가면 갈수록 PR의 두께는 점점 더 얇아져야한다는거죠...

관련 내용으로는 추후에 조금 더 다뤄보도록 하겠습니다.

ArF -> EUV